Вплив домішок алюмінія (Al: 0, 1, 2 і 3 мас.%) на електричні властивості гетеропереходу ZnO:Al/p-Si для застосувань в оптоелектроніці

Автори M.A. Bouacheria1, A. Djelloul2 , L. Benharrat2, M. Adnane1
Приналежність

1LMESM, Département de Technologie des Matériaux, Faculté de Physique, Université des Sciences et de la Technologie d’Oran Mohamed Boudiaf USTO-MB, BP 1505, El M'naouer, 31000 Oran Algérie

2Centre de Recherche en Technologie des Semi-Conducteurs pour l’Energétique ‘CRTSE’, 02 Bd Frantz Fanon, BP 140, 7 Merveilles, Alger, Algérie

Е-mail mohammedamine.bouacheria@univ-usto.dz
Випуск Том 16, Рік 2024, Номер 1
Дати Одержано 05 грудня 2023; у відредагованій формі 18 лютого 2024; опубліковано online 28 лютого 2024
Посилання M.A. Bouacheria, A. Djelloul, L. Benharrat, M. Adnane, Ж. нано- електрон. фіз. 16 № 1, 01025 (2024)
DOI https://doi.org/10.21272/jnep.16(1).01025
PACS Number(s) 61.72.uf, 61.72.uf, 73.40.Kp, 81.15._z, 85.30.De, 85.60._q
Ключові слова Al-легований оксид цинком, Кремній (82) , Гетероперехід (12) , Золь-гель (26) , Покриття зануренням (4) , Електричні властивості (20) , Оптоелектронні застосування.
Анотація

У цій статті розглядаються електричні властивості різних типів діодів. Тонкі плівки ZnO чистого та легованого Al різної концентрації (Al: 1, 2 та 3 мас. %) були нанесені золь-гелевим методом на підкладку p-Si для формування гетеропереходів. Цинк ацетат дегідрат, гексагідрат алюмінію хлорид, етанол і етаноламін використовували як вихідний матеріал, домішка, розчинник і стабілізатор відповідно. Процес нанесення покриття зануренням із сушінням повторювали 6 разів для отримання багатошарових плівок. Морфологічні та електричні властивості тонких плівок як функцію концентрації Al були досліджені за допомогою атомно-силової мікроскопії (АСМ) і вимірювань струму-напруги (I-V) при кімнатній температурі. АСМ-зображення показали, що розміри зерен і шорсткість поверхні збільшуються зі збільшенням концентрації Al. ВАХ діодів показали високі та низькі струми при прямому та зворотному зміщенні відповідно. Коефіцієнт ідеальності (n), коефіцієнт випрямлення (RR) і висота бар’єру (BH) коливаються в діапазоні від 1,97 до 8,34, 0,84 до 5958 і 0,80 до 0,86 еВ для різних концентрацій легування Al відповідно. Ці дослідження показали відсутність монотонної поведінки розрахованих параметрів при зміні концентрацій домішок Al. Найкращі електричні характеристики отримано для зразка n-ZnO: 2 % Al/p-Si, з коефіцієнтом ідеальності 1,97 еВ, зворотним струмом насичення 1,69(10 – 8 А, коефіцієнтом випрямлення 5958 при ± 2 Вт, а висота бар'єру становила 0,85 еВ.

Перелік посилань